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細胞膜イノシトールリン脂質の反転の分子機構と癌悪性化におけるその機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06563
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関東京薬科大学

研究代表者

米田 敦子  東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (80590372)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードイノシトールリン脂質 / 癌 / 細胞接着
研究開始時の研究の概要

細胞膜は2重層(内葉と外葉)からなり、2層で脂質組成が異なる。最近、内葉に豊富で細胞応答に重要なホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP2)が、外葉にも局在することを見出した。本研究では、PIP2 の反転機構解明と、癌悪性化における機能解明、外葉 PIP2 の露出阻害化合物の探索を行う。本研究により外葉 PIP2 が関わる疾病の治療応用と阻害剤開発への基礎形成が期待される。

研究成果の概要

細胞膜は脂質組成の異なる2重層からなる。細胞質側(内葉)に多い脂質の外側(外葉)への一過的反転は細胞死で知られているが、イノシトールリン脂質については未知であった。我々は、内葉にのみ局在するとされていたホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP2)が外葉にも局在し、悪性がんの性質であるがん細胞の接着、遊走に関与することを見出した。加えて、PIP2反転に関わる候補酵素Aを同定し、外葉PIP2依存的細胞接着に関わる受容体の候補分子を絞り込んだ。以上の結果の一部を国際誌と国際学会で発表した。本研究の成果は、外葉 PIP2 が関わる疾病の治療応用と阻害剤開発への基礎形成につながる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、細胞膜内葉で様々な細胞応答に関わるPIP2が、外葉にも局在することを初めて見出した。また、外葉 PIP2 が悪性癌細胞の性質である細胞接着や遊走に関わることを見出し、国際誌に発表した。さらに、PIP2の反転に関わる酵素を同定し、PIP2が細胞膜外葉に露出する機構の一端を明らかにした。外葉PIP2依存的細胞接着に関わる候補因子も絞り込んでおり、外葉PIP2が制御する新しい形式のがん細胞の接着と遊走の機構解明につながる。本研究は、外葉PIP2依存的細胞接着や遊走が関わる疾病の発見や、これらの現象を阻害する方法の開発の基礎形成に繋がる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Downregulation of protein kinase C gamma reduces epithelial property and enhances malignant phenotypes in colorectal cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Satow Reiko、Suzuki Yudai、Asada Shinobu、Ota Sae、Idogawa Masashi、Kubota Shiori、Ikeo Noi、Yoneda Atsuko、Fukami Kiyoko
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 12 ページ: 105501-105501

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105501

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Patulin and LL-Z1640-2 induce apoptosis of cancer cells by decreasing endogenous protein levels of Zic family member 5.2022

    • 著者名/発表者名
      Satow R, Watanabe T, Nomura M, Inagaki S, Yoneda A, Fukami K.
    • 雑誌名

      J Cell Mol Med.

      巻: 26 号: 22 ページ: 5680-5689

    • DOI

      10.1111/jcmm.17598

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Share Zic family member 5 promotes survival in human pancreatic cancer and cholangiocarcinoma cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Satow R, Aiga Y, Watanabe T, Ishizuka N, Yoneda A, Fukami K.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Rep.

      巻: 12 ページ: 5930-5930

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2022.101289

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Immunoregulatory Monocyte Subset Promotes Metastasis Associated With Therapeutic Intervention for Primary Tumor2021

    • 著者名/発表者名
      Shibuya Takumi、Kamiyama Asami、Sawada Hirotaka、Kikuchi Kenta、Maruyama Mayu、Sawado Rie、Ikeda Naoki、Asano Kenichi、Kurotaki Daisuke、Tamura Tomohiko、Yoneda Atsuko、Imada Keisuke、Satoh Takashi、Akira Shizuo、Tanaka Masato、Yotsumoto Satoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: 663115-663115

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.663115

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate is localized in the plasma membrane outer leaflet and regulates cell adhesion and motility2020

    • 著者名/発表者名
      Yoneda A., Kanemaru K., Matsubara A., Takai E., Shimozawa M., Satow R., Yamaguchi H., Nakamura Y., Fukami K.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: in press 号: 4 ページ: 1050-1056

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.040

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cancer cell adhesion regulated by phosphoinositide in the plasma membrane outer leaflet2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yoneda
    • 学会等名
      SPS二国間交流事業 2国間交流セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インテグリンbeta1のコンフォメーションと細胞膜PIP2量の関係解析2022

    • 著者名/発表者名
      岡村優花、米田敦子、矢板咲音里、深見希代子
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜外葉 PIP2 の動態解析とその細胞機能2021

    • 著者名/発表者名
      栗村 緑, 米田 敦子, 深見 希代子
    • 学会等名
      第73回 日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜外葉イノシトールリン脂質 PIP2依存的細胞接着の特徴づけ2021

    • 著者名/発表者名
      栗村 緑, 米田 敦子, 深見 希代子
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜外葉PIP2 の存在検証と細胞接着における機能2020

    • 著者名/発表者名
      米田敦子、金丸佳織、中村由和、深見希代子
    • 学会等名
      第72回 日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜内葉と外葉に局在するイノシトールリン脂質PIP2による細胞―基質接着の制御2020

    • 著者名/発表者名
      米田敦子、金丸佳織、高井えりか、中村由和、深見希代子
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜外葉イノシトールリン脂質PIP2が関わる細胞―基質接着の分子メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      高井えりか、米田敦子、深見希代子
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 破骨細胞形成過程における細胞膜 イノシトールリン脂質PIP2 の動態解析2020

    • 著者名/発表者名
      高橋正光、米田敦子、深見希代子
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イノシトールリン脂質PI(4,5)P2の細胞膜外葉における機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      森田萌佳、米田敦子、金丸佳織、中村由和、深見希代子
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京薬科大学生命科学部ゲノム病態医科学研究室ホームページ

    • URL

      https://toyaku-ls-genome.com/publications.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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